external memories and ports - ecpe.nu.ac.th 05.pdf · 74ls373 d0 3 d1 4 7 8 d2 d3 q0 q1 q2 q3 2 5 6...

EXTERNAL MEMORIES

AND PORTS

1

External Ports

โดยใช้ Internal Port (P0 – P3)

In P1=0xFF;

. . . .

HELLO= P1;

Out P1=0x4B;

#define relay P1

relay = 0x01; // TURNON

relay = 0x00; // TURNOFF

relay = relay | 0x01; // TURNON

relay = relay & 0xFE; // TURNOFF

2

x

x

x

x

x

x

x

1Relay ON

Data Bus

Port

x

x

x

x

x

x

x

0Relay OFF

Data Bus

Port

External Ports

โดยใช้ External Port

#define IMAGE1 XBYTE [0x0000]

IMAGE1 = 0x01; // TURNON

IMAGE1 = 0x00; //TURN OFF

3

Relay ON

Data Bus

x

x

x

x

x

x

x

1

Buffer

A15CE

การต่อขยาย Port ด้วย 82554

A1 A0 Port

0 0 A

0 1 B

1 0 C

1 1 Control


การขยายพอร์ทส าหรับติดต่ออุปกรณ์ภายนอกต้องใช้พื้นที่และสัญญาณเหมือนกับการติดต่อ

หน่วยความจ า RAM ภายนอก

Mode 0 ท างานในลักษณะของอินพุตหรือเอาท์พุตปรกติประกอบด้วย Port A, Port B,

Port C บน และ Port C ล่าง แต่ละ port สามารถโปรแกรมให้เป็น input หรือ

Output ได้ บิตที่ กลุ่ม ความหมาย

D0 B พอร์ท C ล่าง1 = อินพุต 0 = เอาต์พุต

D1 B พอร์ท B

1 = อินพุต 0 = เอาต์พุต

D2 B เลือกโหมด0 = โหมด 0 1 = โหมด 1

D3 A พอร์ท C บน1 = อินพุต 0 = เอาต์พุต

D4 A พอร์ท A

1 = อินพุต 0 = เอาต์พุต

D5

D6

A เลือกโหมด 00 = โหมด 0

01 = โหมด 1 1x = โหมด 2

D7 โหมดเซทแอคทีฟ1 = แอคทีฟ


Mode 1 ใช้งาน Port A หรือ Port B เป็น Input /Output แบบที่มี Handshake

ขา กรณีที่เป็นอินพุต กรณีที่เป็นเอาต์พุต

PC0 INTRB INTRB

PC1 IBFB OBFB

PC2 STBB ACKB

PC3 INTRA INTRA

PC4 STBA I/O

PC5 IBFA I/O

PC6 I/O ACKA

PC7 I/O OBFA

อุปกรณ์ภายนอก

PA0- PA7

PC7

PC6

OBF

ACK

PB0- PB7

PC2

PC1

STB

IBF

Data Out

Data In

8255

RD

WR

INTR

Data Bus

CPU


Mode 2 เป็นอินพุต/เอาท์พุต 2 ทิศทาง แบบมีสัญญาณตรวจสอบเฉพาะ Port A เท่านั้นที่สามารถก าหนดให้ท างานใน Mode 2 นี้ได้

8

ขา ความหมาย

PC0 I/O

PC1 I/O

PC2 I/O

PC3 INTRA

PC4 STBA

PC5 IBFA

PC6 ACKA

PC7 OBFA


รูปแบบของ Control Word ของ 8255A สองแบบ

Bit MSB เป็น ‘1ก าหนด Mode การท างานของ Port ต่างๆ

การจัด port A, B และ C ให้เป็น Input Mode 0

1 0 0 1 1 0 1 1

การจัด port A และ B ให้เป็น Input Mode 1

1 0 1 1 1/0 1 0 x

การจัด Port B เป็น Mode 1 Input, Port A เป็น Mode 0 Output, Port C บน เป็น Input,

Port C Bit 3 เป็น Output

1 0 0 0 1 1 1 0

Bit MSB เป็น ‘0’ เป็นการ Bit Set /Reset ของ Output ที่ Port C เมื่อใช้ Mode 1, 2

Set Bit 3 ของ Port C

0 0 0 0 0 1 1 1

10


การต่อ 8255A เข้ากับ Port ของ MCS-51 โดยตรง

11

int a, b, c;

void main(void)

{

P2^4=0;/* Chip select*/

P2^2=1;P2^3=1;/*Control*/

P0=0x80; /*ก าหนดคา่ใน control reg*/

P2^2=0;P2^3=0;/*Port A*/

P2^1=0; /*WR=1*/

P0 = 0xfe;/*ส่งค่า*/

…..}


การต่อโดยการมอง 8255A เป็นหน่วยความจ าภายนอก

12

#define PORT_A XBYTE [0x0000]

#define PORT_B XBYTE [0x0001]

#define PORT_C XBYTE [0x0002]

#define CON XBYTE [0x0003]

Void main(void)

{CON=0x80; //ก าหนดคา่ใน control

reg

PORT_A= 0xff;

PORT_B = 0xfe;

…..}


#define PORT_A XBYTE [0x0000]

#define PORT_B XBYTE [0x0001]

#define PORT_C XBYTE [0x0002]

#define CON XBYTE [0x0003]

void main (void)

{CON=0x80; //ก าหนดคา่ใน control reg

PORT_A= 0xff;

PORT_B = 0xfe;

…..}

การต่อโดยการมอง 8255A เป็นหน่วยความจ าภายนอก

External Ports14

A15 A14 A13 Chip0 0 0 82550 0 1 Buffer 10 1 0 Buffer 20 1 1 Buffer 31 0 0 LCD

8255 A12 A11Port A 0 0Port B 0 1Port C 1 0Control 1 1

LCD A12 A11Write Command 0 0Write Data 0 1Read Command 1 0Read Datal 1 1

Microcontroller

Buffer 1

Buffer 2

RAM

8x2k

Data Bus

Decoder

Buffer 3

8255

LCD

A11

A12

A13

A14

A15

A11

A12

CE CS

CE

CE

CE

E

A0-A10 D0-D7

A11

A12

8x7-SegmentData

Decoder

D0-D2

VccLED0

LED1

LED2

LED3

RWRS

E

Vcc

External Ports15

Chip A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0

RAM x x x x 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

x x x x 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

8255 Port A 0 0 0 0 0 x x x x x x x x x x x

Port B 0 0 0 0 1 x x x x x x x x x x x

Port C 0 0 0 1 0 x x x x x x x x x x x

Control 0 0 0 1 1 x x x x x x x x x x x

Buffer 1 0 0 1 x x x x x x x x x x x x x



LCD W C 1 0 0 0 0 x x x x x x x x x x x

W D 1 0 0 0 1 x x x x x x x x x x x

R C 1 0 0 1 0 x x x x x x x x x x x

R D 1 0 0 1 1 x x x x x x x x x x x

Address1 Address2 Address5 Address60000H 1000H 4000H 8000H07FFH 17FFH 47FFH 8700H0000H 0400H 0500H 0001H0800H 0C00H 0D00H 0801H1000H 1400H 1500H 1001H1800H 1C00H 1D00H 1801H2000H 3000H 2001H 3001H4000H 5000H 4001H 5001H6000H 7000H 6001H 7001H8000H 8400H8800H 8C00H9000H 9400H9800H 9C00H

External Ports16

Microcontroller

Buffer 1

Buffer 2

RAM

8x2k

Data Bus

Decoder

Buffer 3

8255

LCD

A12

A13

A14

A15

A0A1CE

CS

CE

CE

CE

E

A0-A10D0-D7

A0A1

8x7-SegmentData

Decoder

D0-D2

VccLED0

LED1

LED2

LED3

RW

RS

E

Chip AddressRAM

8255 Port APort BPort CControl

Buffer 1Buffer 2Buffer 3LCD W C

W DR CR D

External Ports

ตัวอย่าง โปรแกรมท าให้ LED0 กับ LED 3 ที่ต่อกับ Buffer 3 ติด

#define IMAGE1 XBYTE [0x_ _ _ _]

IMAGE1 = 0x06; // TURNON

ตัวอย่าง โปรแกรมเขียนข้อมูล 08H จากหน่วยความจ า RAM ภายนอก

Address ที ่_ _ _ _


IMAGE1 = 0x08;

ตัวอย่าง โปรแกรมส่งค่า 3BH ไปออกที่ 8255 Port B


IMAGE1 = 0x3B;

17

ตัวอย่าง โปรแกรมท าให้ 7-segment หลักแรกติดเป็น

เลข 0



IMAGE1 = 0x3F;

IMAGE2 = 0x00;

External Ports18

P1.01

P1.12

3P1.2

4P1.3

A0/P0.0

A1/P0.1

A2/P0.2

A3/P0.3

39

38

37

36

8051

P1.45

P1.56

7P1.6

8P1.7

A4/P0.4

A5/P0.5

A6/P0.6

A7/P0.7

35

34

33

32

A8/P2.0

A9/P2.1

A10/P2.2

A11/P2.3

21

22

23

24

INT012

INT113

14T0

15T1

TXD11

RXD10

A12/P2.4

A13/P2.5

A14/P2.6

A15/P2.7

25

26

27

28

RESET

X2

18

X1

19

31EA/VP

PSEN29

D03

D14

7D2

8D3

Q0

Q1

Q2

Q3

2

5

6

9

D413

D514

17D6

18D7

Q4

Q5

Q6

Q7

12

15

16

19

74LS373

D03

D14

7D28D3

Q0

Q1

Q2

Q3

2

5

6

9

D413

D514

17D618D7

Q4

Q5

Q6

Q7

12

15

16

19

CLK11

GND10

A-HC374

VCC16

A1

2B3C

Y015

14Y1

E36

74LS138

E25 E14

Y213

Y312

Y411

Y5 10

Y7 7Y6

9

A010

A19

8A2

7A3

D0

D1

D2

D3

11

12

13

15

A46

A55

4A6

3A7

D4

D5

D6

D7

16

17

18

19

GND14

62256

A825

A924

21A1023A11

CE20

D034

D133

32D2

31D3

VCC

PA1

PA2

PA3

39

38

37

18

A09

A18

33RESET

6CS

PC5

PC6

PC7

GND

12

11

10

7

8255

PB0

PB1

PB2

PB3

19

20

21

22

PB5

PB6

PB7

PC0

23

24

23

14

5RD

36WR

PC1

PC2

PC3

PC4

15

16

17

13

D430

D529

28D6

27D7

PA4

PA5

PA6

PA7

19

20

21

22

PB42A12

2

A1326

1A14

VCC28

RD22

WR27

LE11

GND10

OE1

8GND

ALE/P30

20GND

40VCC

9

20VCC

20VCC

B018

B117

16B215B3

A0

A1

A2

A3

2

3

4

5

B414

B513

12B611B7

A4

A5

A6

A7

6

7

8

9

A-HC245

E19

20VCC 1DIR

10GND

D03

D14

7D28D3

Q0

Q1

Q2

Q3

2

5

6

9

D413

D514

17D618D7

Q4

Q5

Q6

Q7

12

15

16

19

CLK11

GND10

A-HC374

OE1 20

VCC

A15

B14

13C12D

74LS145

8GND

1201

OE1

C2

30pF

C1

30pF

+5V

+5V

+5V

+5V

+5VRP

10k

+5V

RD17

WR16

RD

WR

WR

RD

A9A10RES

RES

RD

WR

A15

A12

A13A14

A15

8255

8255

D0

D1D2

D3

D4D5

D6D7

SEG

SEG

23

34

45

56

67

79

810

911

16VCC

+5V

D0

D1D2

D3

D4D5

D6D7

DIG

DIG

LCD

Q1 357

R8 1k

R6 10

R1 330

R7 10k

LED

+5V

D0

7

D1

8 9D

21

0D

3

Vcc

2

D4

11

D5

12

13

D6

14

D7

LCD Module R/W5 A10

RS4 A9

E6GND

1V0

3

D0

D1D2D3D4

D5

D6

D7

BUF3 +5V

LCD

BUF3

+5V

10k

RP

10k

รูปแสดงวงจรตัวอย่างระบบ Microcontroller MCS-51 ซึ่งประกอบด้วย จอ LCD, 7-segment x 8, 8255 RAM 8x3k และ buffer 3 ตัว

External Memories19

ROM

ถ้า หรือ (Chip Enable) ถ้า มีสถานะเป็น High (ไม่ Active) วงจรภายในของ IC นี้ จะไม่ท างาน ถ้า หรือ (Output Enable) มีสถานะเป็น High (ไม่ Active) ขาสัญญาณ Data

Output ทั้งหมดจะมีสถานะเป็น High

Impedance การเลือกต าแหนง่ของข้อมูลภายใน ROM ท าโดยใช้สัญญาณที่ขา Address ทั้ง 11 เส้น (A0 –

A11) ซึ่งต าแหนง่ของข้อมูลทัง้หมดที่มีได้จะเป็น 2N (เมื่อ N เป็นจ านวนของขา Address) จากรูป จะได้จ านวนต าแหน่งของข้อมลูเป็น 211 =

2,048 (2K) ต าแหน่งๆ ละ 8 Bit (2K x 8

ROM)

E CE

G OE

External Memories20

RAMขาสัญญาณ (Chip Select) จะเป็นตัวควบคุมให้ RAM ท างานหรือไม่ท างาน (อ่าน / เขียน ข้อมูลได)้ ขาสัญญาณของ (Output Enable)

จะใช้ในการควบคุม RAM ให้อ่านข้อมูลออกมา และขาสัญญาณ (Write Enable) ใช้ในการควบคุมการเขียนข้อมูลเข้าสู่ RAM

CS

OE

WE

Accessing External Memory21

MCS-51P0P1

P3 P2

ALE

EAINTERNALROM LATCH

OE

RAMDATA

ADDR

WR

VCC

WR

PAGEBITES

I/ORD

0000H

เมื่อ MCS-51 อ่านข้อมูลจาก External Data Memory

เมื่อ MCS-51 เขียนข้อมูลเข้า External Data Memory

OE

OE WE

Connecting External Memories22

A0-A10 Address Inputs

Q0-Q7 Data Outputs

/P Chip Enable / Program

Output Enable

Vpp Program supply

Vcc Supply voltage

Vss Ground

Address Bus Memory

A15-A12 A11 - A8 A7 - A4 A3 - A0 Chip Address

xxxx x000 0000 0000 1 0000 0800 1000

xxxx x111 1111 1111 07FF 0FFF 17FF

P1.01

P1.12

3P1.2

4P1.3

A0/P0.0

A1/P0.1

A2/P0.2

A3/P0.3

39

38

37

36

RXD

TXD

ALE/P

10

11

30

8051

P1.45

P1.56

7P1.6

8P1.7

A4/P0.4

A5/P0.5

A6/P0.6

A7/P0.7

35

34

33

32

A8/P2.0

A9/P2.1

A10/P2.2

A11/P2.3

21

22

23

24INT0

12

INT113

14T0

15T1

A12/P2.4

A13/P2.5

A14/P2.6

A15/P2.7

25

26

27

28

RESET9

X218

X119

WR16

RD13

31EA/VP

PSEN29

D03

D14

7D2

8D3

Q0

Q1

Q2

Q3

2

5

6

9

D413

D514

17D6

18D7

Q4

Q5

Q6

Q7

12

15

16

19

LE1

74LS373

A08

A17

6A2

5A3

D0

D1

D2

D3

9

10

11

13

A44

A53

2A6

1A7

D4

D5

D6

D7

14

15

16

17

Vpp21

2716

A823

A922

19A10

OE13

E/P18

G20


Vpp21

2716

A823

A922

19A10

P1.01

P1.12

3P1.2

4P1.3

A0/P0.0

A1/P0.1

A2/P0.2

A3/P0.3

39

38

37

36

RXD

TXD

ALE/P

10

11

30

8051

P1.45

P1.56

7P1.6

8P1.7

A4/P0.4

A5/P0.5

A6/P0.6

A7/P0.7

35

34

33

32

A8/P2.0

A9/P2.1

A10/P2.2

A11/P2.3

21

22

23

24INT0

12

INT113

14T0

15T1

A12/P2.4

A13/P2.5

A14/P2.6

A15/P2.7

25

26

27

28

RESET9

X218

X119

WR16

RD13

31EA/VP

PSEN29

D03

D14

7D2

8D3

Q0

Q1

Q2

Q3

2

5

6

9

D413

D514

17D6

18D7

Q4

Q5

Q6

Q7

12

15

16

19

LE1

74LS373

OE13

OE13

A08

A17

6A2

5A3

D0

D1

D2

D3

9

10

11

13

A44

A53

2A6

1A7

D4

D5

D6

D7

14

15

16

17

E/P18

Address Bus Memory


0000 0000 0000 0000 1 0000

0000 0111 1111 1111 07FF


Vpp21

2716

A823

A922

19A10

A08

A17

6A2

5A3

D0

D1

D2

D3

9

10

11

13

A44

A53

2A6

1A7

D4

D5

D6

D7

14

15

16

17

E/P18

Vpp21

2716

A823

A922

19A10

A08

A17

6A2

5A3

D0

D1

D2

D3

9

10

11

13

A44

A53

2A6

1A7

D4

D5

D6

D7

14

15

16

17

E/P18

Vpp21

2716

A823

A922

19A10

A08

A17

6A2

5A3

D0

D1

D2

D3

9

10

11

13

A44

A53

2A6

1A7

D4

D5

D6

D7

14

15

16

17

E/P

18

Vpp21

2716

A823

A922

19A10

P1.01

P1.12

3P1.2

4P1.3

A0/P0.0

A1/P0.1

A2/P0.2

A3/P0.3

39

38

37

36

RXD

TXD

ALE/P

10

11

30

8051

P1.45

P1.56

7P1.6

8P1.7

A4/P0.4

A5/P0.5

A6/P0.6

A7/P0.7

35

34

33

32

A8/P2.0

A9/P2.1

A10/P2.2

A11/P2.3

21

22

23

24INT0

12

INT113

14T0

15T1

A12/P2.4

A13/P2.5

A14/P2.6

A15/P2.7

25

26

27

28

RESET9

X218

X119

WR16

RD13

31EA/VP

PSEN29

D03

D14

7D2

8D3

Q0

Q1

Q2

Q3

2

5

6

9

D413

D514

17D6

18D7

Q4

Q5

Q6

Q7

12

15

16

19

LE1

74LS373

OE13

OE13

A08

A17

6A2

5A3

D0

D1

D2

D3

9

10

11

13

A44

A53

2A6

1A7

D4

D5

D6

D7

14

15

16

17

E/P18

A2

B3

74LS139

V04

5V1

E1

V26

V37

Address Bus Memory


0000 0000 0000 0000 1 0000

0000 0111 1111 1111 07FF

0000 1000 0000 0000 2 0800

0000 1111 1111 1111 0FFF

0001 0000 0000 0000 3 1000

0001 0111 1111 1111 17FF

0001 1000 0000 0000 4 1800

0001 1111 1111 1111 1FFF

FFFF

2000 ไม่มี1FFF

1800 External ROM 4

17FF

1000 External ROM 3

0FFF

0800 External ROM 2

07FF

0000 External ROM 1

external memories and ports - ecpe.nu.ac.th 05.pdf · 74ls373 d0 3 d1 4 7 8 d2 d3 q0 q1 q2 q3 2 5 6...

Documents